CN102577260B - Mpls-tp通信网络中用于oam功能的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了对多协议标签交换(MPLS)节点中的MPLS帧转发过程的扩展。针对在该节点处端接的连接上接收到的每个帧，定义上下文描述符，以及其中，根据需要，将该上下文描述符与帧一起提供给对应功能(例如，操作、管理和维护，OAM)。该上下文描述符是基于表征在其上接收帧的端接的连接的关键属性来构建的，并且寻址对应功能(OAM、保护等等)的具体功能端点(维护端点(MEP)、保护实例的选择器桥，等等)。在一个实施例中，指引多协议标签交换(MPLS)节点不仅检查第一标签，还检查第二标签，以及当第二标签是通用关联信道标签(GAL)时，不丢弃第一标签(以及相关的标签空间)。以这种方式，分组的原始上下文被保留(即与在其上接收分组的连接有关的信息)，并且能够用于解复用到对应MEP。于是，OAM有效载荷内的标识符可以用于验证连接性。其他实施例描述了备选解决方案。

Description

MPLS-TP通信网络中用于OAM功能的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信网络，具体地，但不是排他地，涉及用于在分组交换传送网络的节点中寻址维护点的方法和装置。

背景技术

多协议标签交换(MPLS)是通信网络中的一种机制，其指引并且携带从一个节点到其他节点的数据分组。每个数据分组包括标签栈，基于标签栈做出转发判决，而不需要考虑分组的剩余部分。

基于现有的MPLS转发面，多协议标签交换传送面(MPLS-TP)旨在提供满足传送网络需求的框架。一个关键领域在于具有完善定义的操作、管理和维护(OAM)功能集合。互联网工程任务组(IETF)标准化该OAM功能集合。该OAM框架和需求定义了开发的OAM解决方案应该支持的若干功能(连续性检查(CC)、连接性验证(CV)、管理信号，等等)。

针对MPLS-TP的OAM的操作是在复用进数据流中的所谓的OAM帧中编码必要的OAM属性(标识符、定时器、计数器，等等)。以这种方式，保证了OAM帧和数据流的注定的共享，也即，OAM帧和数据流经历从一个节点到另一个节点的相同的转发过程。由驻留在连接的端点处的维护端点(MEP)来生成和接收OAM帧。

当前，MPLS-TP架构包括三个层：伪线(PW)层、标签交换路径(LSP)隧道(连接)层和段(section)(数据链路)层。MPLS-TP OAM被设定为支持所有这三层。

当前，提出了若干有竞争力的编码OAM参数的解决方案。然而，这些方案基于将OAM帧复用进数据流的相同方法。该方法定义了用于携带OAM帧和其他控制/管理帧的关联信道。在PW的情况下，这些信道仅使用通用关联信道报头(G-ACH)进行标识和解复用。在LSP隧道和段的情况下，定义附加标签以指示关联的信道。该标签称为通用关联信道标签(GAL)。出口侧(即目的地侧)基于这些标签检测和解复用OAM帧。

然而，这些依赖于在G-ACH内传输OAM帧的解决方案在MPLS和MPLS-TP中具有以下问题：在LSP隧道和段层的情况下，标准的MPLS数据转发机制不提供使用也用于数据面转发的标识符来从数据面寻址MEP的充分方法。

特定节点处的标准MPLS转发行为如下。基于栈中的第一标签(隧道标签)，节点查找下一跳标签转发条目(NHLFE)。该条目命令节点利用标签栈做什么(弹出(pop)第一标签，改变第一标签的值，在栈顶压入新标签)以及向哪转发分组(下一跳节点)。

如果节点是端接连接的出口节点，则编码NHLFE以指示该节点从栈中移除(即弹出)隧道标签，以及执行对剩余分组的查找。如果在栈中存在任何其他标签，则在栈上执行针对下一标签的第二独立查找。例如，该第二标签可以是GAL，表示该分组应该被传给本地节点的控制功能，以及从帧中移除GAL。于是，该节点的控制功能可以处理该帧，并且将OAM分组发送给正确的MEP。

图1示出了可以在上面描述的转发机制中使用的MPLS分组结构。标签栈例如包括最外层标签，其是LSP隧道标签。这可以采取明确标识出口节点的标签的形式或者基于跳数确定出口节点的生存时间(TTL)标签的形式。关联信道报头包含由G-ACH解复用过程处理的信息，而G-ACH消息有效载荷包含分组的有效载荷，例如要发送给MEP的OEM有效载荷。

因此，应该理解，MPLS数据面不允许使用数据面属性(例如数据面中的标签)来寻址特定MEP。相反，仅可以通过解复用OAM有效载荷以及使用OAM有效载荷内的用于寻址合适的MEP的标识符(即，路由信息)来寻址MEP。

在解复用到对应MEP之后，应该使用OAM有效载荷中包含的标识符来验证正确的连接性。尽管这些标识符在节点或网络级别是唯一的，但是不能够标识分组是在哪个连接上接收的，即，如果在入口和出口节点之间存在多个并行连接，则不能够标识输入(incoming)连接。此外，如上面描述的，在OAM有效载荷已经解复用之后，隧道标签(第一标签)或者输入接口都不可用。这意味着不可能验证正确的连接性，即不可能执行完整的连接性验证(CV)操作。

针对MPLS-TP OAM连接性验证提出的已知解决方案是基于链路跟踪的方法。然而，该解决方案涉及连接的端点和转发连接的所有中间节点上的复杂处理，原因是该方法原本是针对不同功能设计的。其缺点在于：消耗不期望数量的处理资源。该基于链路跟踪的方法还具有不易升级的缺点。

发明内容

本发明提出了对多协议标签交换(MPLS)节点中的现有的MPLS帧转发过程的扩展，其中针对在该节点处端接的连接上接收到的每个帧定义上下文描述符，以及其中，根据需要，将该上下文描述符与帧一起提供给对应功能(例如，操作、管理和维护，OAM)。该上下文描述符是基于表征在其上接收帧的端接的连接的关键属性来构建的，并且寻址对应功能(OAM、保护等等)的具体功能端点(维护端点(MEP)、保护实例的选择器桥，等等)。如此，上下文描述符将包含表征(即，标识)端接的连接(例如在其上接收帧的连接)的一些关键属性。

在一个实施例中，指引多协议标签交换(MPLS)节点不仅检查第一标签，还检查第二标签，以及当第二标签是通用关联信道标签(GAL)时，不丢弃第一标签(以及相关的标签空间)。以这种方式，分组的原始上下文被保留(即，与在其上接收分组的连接有关的信息)，并且能够用于解复用到对应MEP。于是，OAM有效载荷内的标识符可以用于验证连接性。

例如，在一个实施例中，本发明提供了一种多协议标签交换(MPLS)通信网络的节点中的方法。该方法包括步骤：接收MPLS帧，该MPLS帧具有包括一个或多个标签的标签栈；以及确定该帧是否已经到达其端接节点。如果该帧已经到达其端接节点，则检查标签栈中的第二标签以确定第二标签是否与通用关联信道标签(GAL)有关。如果第二标签与通用关联信道标签GAL有关，则获得上下文描述符以供在对帧的进一步处理期间使用，以及对帧进行路由，以用于通用关联信道报头(G-ACH)处理，。

在另一实施例中，使用生存时间(TTL)值的期满。此处，源MEP(通过配置或通过测量)知道目的地MEP的跳(hop)距离。将相应地设置所得的包含OAM信息的帧的TTL值。因此，这些帧将在目的地节点处经历TTL期满，导致将包含OAM分组的全部帧转发给目的地节点的控制功能。因而，帧的完整上下文(包括标签)存在，以及能够用于寻址对应MEP。

在又一个实施例中，针对每个监控的连接指定专用的标签空间，并且该标签空间用于寻址MEP。

根据本发明的另一个实施例，提供了多协议标签交换(MPLS)通信网络的节点。该节点包括：接收装置，用于接收MPLS帧，该MPLS帧具有包括一个或多个标签的标签栈。该节点配置为确定帧是否已经到达其端接节点，如果该帧已经到达其端接节点，则检查标签栈中的第二标签以确定第二标签是否与通用关联信道标签(GAL)有关。如果第二标签与通用关联信道标签有关，则该节点配置为获得上下文描述符以供在对帧的进一步处理期间使用，以及对帧进行路由，以用于通用关联信道报头(G-ACH)处理。

附图说明

为了更好地理解本发明，以及更清楚地示出可以如何实现本发明，现在将通过示例参考下面的附图，在附图中：

图1示出MPLS分组结构；

图2说明分组交换网络的部分；

图3是描述根据本发明的实施例的方法的步骤的流程图；

图4是描述根据本发明的另一个实施例的方法的步骤的流程图；

图5是描述根据本发明的另一个实施例的方法的步骤的流程图；

图6是描述根据本发明的另一个实施例的方法的步骤的流程图；

图7是描述根据本发明的另一个实施例的方法的步骤的流程图；以及

图8是根据本发明的实施例的节点的示意图。

具体实施方式

下面将在如下上下文中描述实施例，在所述上下文中在节点处执行操作、管理和维护(OAM)功能，并且使用OAM有效载荷中的标识符以使得能够执行连接验证。然而，应该注意，本发明的应用可以比仅执行OAM功能更广，并且还可以比仅验证在其上接收帧的连接更广。

图2示出了分组交换网络10的部分。

支持MPLS的入口节点12(充当标签边缘路由器(“LER”))通过中间节点14、16向出口节点18发送分组业务(例如，网际协议(IP)业务)的标签交换流，每个节点14、16均充当标签交换路由器(“LSR”)。

用唯一的标签对连续的节点12、14、16、18之间的每个业务流进行标记或加标签，所述标签将两个相邻节点之间的每个流标识为指向具体的后续(或“下游”)LSR的特定“转发等价类(FEC)”的成员。该标签构成“标签栈”的一部分，该“标签栈”可以具有一个或多个标签。每个下游LSR接收该业务，并且读取标签栈中的第一标签。接着，将该标签与其自己的指示要应用哪个NHLFE的输入标签映射(ILM)表中的条目进行匹配，并且从下一跳标签转发条目(NHLFE)表中读取所引用的条目，并且服从该表中与该条目关联的转发方向。因此，该NHLFE表描述了对待帧的方式(例如，转发，移除外层标签，发送给节点Y，等等)，以及针对中间LSR节点14、16，将至少包括分组的下一跳，和要在标签栈上执行的操作。

节点12、14、16、18可以定义标签交换路径(LSP)隧道。在这样的情形下，在入口节点12和出口节点18之间转发的每个分组上的第一标签是标识隧道路径12->14->16->18的隧道标签。在出口节点18处，根据现有技术，从标签栈弹出(即从标签栈移除)隧道标签，并且基于第二标签或在标签栈中没有这样的第二标签存在的情况下基于分组内容，将分组转发给其下一个目的地节点。在第二标签是通用关联信道标签(GAL)的情况下，可以将分组转发给节点18的通用关联信道报头(G-ACH)处理功能，并且在是OAM功能的示例中，从其转发给维护端点(MEP)。然而，隧道标签丢失。

根据本发明，在MPLS节点处对现有的多协议标签交换(MPLS)帧转发过程进行了扩展，其中针对在该节点处端接的连接上接收到的每个帧定义上下文，以及其中，根据需要，将该上下文与帧一起提供给对应功能(例如，OAM)。该上下文是基于对在其上接收帧的端接的连接进行表征的关键属性来构建的，并且寻址对应功能(OAM、保护等等)的特定功能端点(维护端点(MEP)、保护实例的选择器桥，等等)。

在第一实施例中，指引MPLS节点不仅检查第一标签，还检查第二标签，以及当第二标签是通用关联信道标签(GAL)时，不丢弃第一标签(以及相关的标签空间)。以这种方式，分组的原始上下文被保留(即与在其上接收分组的连接有关的信息)，并且能够用于解复用到对应MEP。于是，OAM有效载荷内的标识符可以用于验证连接性。应该注意，如果使用上下文特定的标签空间或者每个接口的标签空间，则认为该标签空间是相关的，在该情况下，标签值独自不能完整标识连接。

图3示出了根据本发明的实施例的本发明执行的步骤。在步骤201中，节点接收MPLS帧。接着，在步骤203中检查该帧以确定该节点是否是LSP隧道的端点，即出口节点。例如，在一个实施例中(下面在图4中详细描述)，在步骤203中检查MPLS帧的第一标签，其中第一标签指示该节点是LSP隧道的端点。根据另一实施例(下面在图5中详细描述)，使用MPLS帧中接收的生存时间(TTL)信息来确定该节点是否是LSP隧道的端点。

如果在步骤203中确定该节点不是LSP隧道的端点，则在步骤211中以正常方式继续对帧进行处理，例如检查下一跳，并且相应地转发该帧。

如果在步骤203中确定该节点是LSP隧道的端点，则还在步骤205中检查MPLS帧的第二标签。在步骤207中，确定第二标签是否是GAL，。

如果在步骤207中确定第二标签不是GAL，则在步骤209中以常规方式处理MPLS帧，由此弹出第一标签，以及在步骤211中以正常方式继续对帧进行处理，例如检查下一跳，并且相应地转发该帧。

然而，如果在步骤207中确定第二标签是GAL，则在步骤213中基于转发步骤的属性获得上下文描述符。例如，可以使用隧道标签(即，第一标签)和标签空间，或者使用NHLFE关键值，来构成上下文描述符。一旦已经获得上下文描述符，则可以通过在步骤215中将帧发送给高层，例如通过将帧与在步骤213中获得的上下文描述符一起发送给G-ACH解复用操作，以常规方式处理MPLS帧。在步骤213中获得的上下文描述符被保留，并且可以用于进一步的处理，诸如连接性验证(CV)、连续性检查(CC)、或者可以需要帧的起源的标识的其他功能。

如上面提到的，获得上下文描述符的一种方法是存储第一标签，该第一标签否则在对第一标签执行的弹出操作期间会丢失。图4示出了在本发明的这种实施例中执行的步骤。在步骤301中，节点接收MPLS帧。接着，在步骤303中检查该MPLS帧的第一标签。在步骤304中通过确定是否要执行弹出(POP)操作来确定第一标签是否指示该节点是端点。如果在步骤304中确定该节点不是LSP隧道中的端点，则在步骤313中以常规方式继续对MPLS帧进行处理，例如检查下一跳以及相应地转发该帧。

如果第一标签指示该节点是端点，则根据该实施例，在步骤305中存储第一标签。接着，在步骤307中检查MPLS帧的第二标签，以及在步骤309中确定第二标签是否是GAL。

如果在步骤309中确定第二标签不是GAL，则在步骤311中弹出第一标签，其导致丢弃第一标签。接着，在步骤313中以常规方式继续对MPLS帧进行处理，例如检查下一跳以及相应地转发该帧。

然而，如果在步骤309中确定下一个标签是GAL，则可以通过例如在步骤317中解复用GAL和G-ACH，以及在步骤319中将MPLS帧发送给高层，以传统的方式处理MPLS帧，而不丢弃第一标签(前面在步骤305中存储了该第一标签)。因此，应该理解，在步骤305中对第一标签的存储使得输入帧的上下文能够被获得和保留用于进一步的处理，诸如验证连接或者连续性检查。可以通过在与标签栈不同的指定存储器中存储标签值的副本来存储第一标签。备选地，可以在提供用于存储标签栈历史的存储器中存储第一标签，使得该历史由此提供期望的上下文。应该注意，为了该目的，在历史中仅存储上一次处理的标签就足够了。

尽管图4的实施例还示出了在检查第二标签之前存储第一标签，但是应该注意可以在其他实例中存储第一标签，或者以其他方式来存储第一标签，只要其是在弹出第一标签之前进行存储并且在弹出第一标签之后能够保留。

在一个应用示例中，图3和4中描述的实施例可以涉及解复用OAM有效载荷，以及接着将该帧引导到期望的MEP。然而，应该理解，本发明还可应用于需要输入帧的上下文的其他应用，所述上下文是基于对在其上接收帧的端接的连接进行表征的关键属性。

图5是示出根据本发明的实施例的出口节点18中的本发明的更具体的应用的流程图。该实施例示出了可以如何扩展通用MPLS数据面操作(例如，互联网工程任务组(IETF)RFC 3031)。

在步骤401中，接收MPLS帧。该实施例示出为具有结合本发明操作的生存时间(TTL)机制。在MPLS系统中提供TTL机制以指示帧在到达其期望的目的地之前必需执行多少跳。例如，可以使用其来保证错误配置的环路(例如，环形LSP)不会导致帧一直在转发。如此，在步骤403中，首先确定生存时间(TTL)值是否达到指示帧已经期满的预定值，例如1。如果达到，则在步骤405中将帧发送给TTL期满模块，以及以常规方式对这些期满的帧进行处理。应该注意，对于图5的实施例，TTL机制的使用不是必需的。

假设接收帧还没有期满，则在步骤407中识别标签空间。该步骤可以包括识别用于处理该特定帧的合适的输入标签映射(ILM)表。针对每个标签空间定义一个ILM。基于节点配置，向每个接收帧分配标签空间值，其使得能够选择ILM表。例如，可以针对一个具体接口定义一个具体标签空间，以及针对其他接口的集合定义第二标签空间，由此给出两个ILM表。

接下来，在步骤409中检查标签栈中的第一标签的标签值。如果第一标签不是GAL(例如，因为GAL是标签栈中的第二标签)，则处理移动到步骤411。在步骤411中，使用第一标签(即最外层标签)找到NHLFE关键字。该NHLFE关键字标识NHLFE表中的特定NHLFE。该NHLFE关键字例如可以是行号。在步骤413中，检查NHLFE操作码(即，在步骤411中通过NHLFE关键字检索到的)以确定NHLFE操作码的属性。

如果在步骤413中确定NHLFE操作码是不同于POP操作码的任何操作码(例如，交换、压入新标签，等等操作码)，则处理移动到步骤415。接着，在步骤417中检查下一跳。如果下一跳被指示为相同节点，则处理返回步骤403，在步骤403中再次开始该过程。如果在步骤417中确定下一跳被指示为另一节点，则在步骤419中根据RFC 3031分组转发操作处理该帧，以及在步骤421中相应地发送该帧。

如果在步骤413中确定NHLFE操作码是POP操作码，则在步骤423中确定是否设置MONITORED-CONECTION(MON_CON)状态比特，以及标签栈中的第二标签是否是GAL。应该注意，(MON_CON)比特是可选特征，其提供用于指示在帧的后续处理期间的某点上需要连接性检查，由此需要存储上下文(例如，第一标签)。由此，(MON_CON)比特充当“窥视”第二标签以确定第二标签是否是GAL的指示。该MON CON状态比特位于NHLFE中(并且可以看成是NHLFE表中的条目的属性)。

如果在步骤423中确定没有设置MON_CON比特或者第二标签不是GAL，则处理前进到步骤425，在步骤425中弹出第一标签(例如，根据RFC 3031)，接着处理移动到步骤417，在步骤417中，检查下一跳。应该注意，在常规系统中，当在步骤413中确定NHLFE是POP操作码时，处理将简单地从步骤413移动到步骤425。

从步骤425开始的处理如上所述那样继续。换言之，如果在步骤417中确定下一跳被指示为相同节点，则处理返回步骤403，在步骤403中再次开始该过程。如果在步骤417中确定下一跳被指示为另一节点，则在步骤419中根据RFC 3031分组转发操作处理该帧，以及在步骤421中相应地发送该帧。

返回步骤423，如果确定设置了MON_CON比特，并且第二标签是GAL，则处理移动到步骤427，在步骤427中，解复用GAL和G-ACH(例如，根据RFC 5586)，以及接着在步骤429中将该帧发送给高层。如此，不弹出第一标签，这意味着第一标签将仍然可供系统将来使用，例如验证连接、连续性检查，等等。第一标签可以保留在它所存储在的存储器中，同时等待在步骤425中被弹出，或者存储在其他地方以供将来处理。应该注意，上面描述的实施例避免了进一步查找以将GAL识别为栈顶标签，否则通常将需要该进一步查找。

当在与OAM有效载荷有关的应用中使用时，解复用和发送步骤427、429可以包括解复用OAM有效载荷以及向MEP发送帧。

因此，根据上文应该理解，如果在步骤423中第一标签和标签空间可用，则可以将第一标签和标签空间作为上下文描述符的一部分传给步骤427的G-ACH处理功能。可能存在第一标签或标签空间在处理到达步骤423的时间之前丢失的情形。然而，如果第一标签或标签空间已经丢失，NHLFE仍可以提供上下文，但是在后一种情形下，NHLFE必需是连接专属的，即NHLFE不能编码多于一个连接端点的转发行为。针对其他目的，在MPLS-TP中这种限制是可满足的。

尽管在图5中没有明示，但是该方法还包括检查输入标签以确定第一标签是否不在标签栈底部的步骤。这可以作为初始检查来提供，因此节省不必要的处理。

应该理解，图4描述的实施例执行“双标签检查”的形式，即检查第一标签以及接着检查第二标签。根据实现特定的实施选项，替代该双标签检查，该方法可以包括保持原始MPLS行为和存储移除的第一标签和标签空间的步骤，因此并入了与图4的方法类似的方法。换言之，直到如当已经检查了第二标签这样的时间才存储第一标签，以及如果不需要第一标签，则丢弃第一标签，但是如果将来的处理需要第一标签，则保持第一标签。例如，在第二查找和移除第二(GAL)标签之后，除非找到OAM CV G-ACH，否则可以丢弃该存储的上下文。该丢弃的备选解决方案是不仅检查第一标签和第二标签，还检查可能的OAM G-ACH，以及仅在找到OAM G-ACH时才保存该第一标签和上下文。

以这种方式，分组的原始上下文可供ACH处理功能使用，并且可以用于寻址对应MEP。于是，OAM有效载荷内的标识符可以用于验证连接性或检查连续性。

从上面可以看出，图5的实施例可以具有另外的可选功能，其中在对应NHLFE中提供“MONITORED_CONNECTION”标记形式的附加标记，该附加标记指示需要检查第二标签。这样的明确指示具有如下优点：因为仅在需要的情况下执行对第二标签的检查，而不是每种实例都进行，所以提高了系统性能。

应该注意，在设置过程期间，该标记可以显式地从源传送给目的地节点(例如，可以在设置LSP时在RSVP-Path(RSVP-路径)消息中使用可选的TLV或者新比特)，或者可以基于根据其他接收参数(例如，OAM的配置)的演绎来设置。

应该理解，如图5的实施例描述的本发明具有以下优点：使得第一标签(即，上下文描述符)可供将来的处理使用，例如用于执行连接验证或连续性检查。

图6是示出根据本发明的另一实施例的在出口节点18中的方法的流程图。与图5一样，该实施例示出了可以如何扩展通用MPLS数据面操作(例如，互联网工程任务组(IETF)RFC 3031)。图6的实施例提供了用于通过重用针对MPLS定义的TTL期满机制来识别关联信道的新机制。

在步骤501中，接收MPLS帧。与图5一样，图6的实施例示出为具有生存时间(TTL)机制操作。在MPLS系统中提供TTL机制以指示帧在到达其期望的目的地之前必需执行多少跳。假设源MEP知道到目的地MEP的跳距离，针对携带G-ACH消息的任何帧，源节点将LSP标识标签中的TTL字段设置到该跳数。在目的地节点处，TTL期满将出现，并且整个上下文可供处理功能使用。在下文对此进行进一步详细描述。

在步骤503中，首先确定生存时间(TTL)值是否已经达到指示帧已经期满的预定值，例如1。如果达到，则处理移动到步骤525，在步骤525中确定GAL是否是下一个(第二)标签。如果GAL不是下一个(第二)标签，则处理移动到步骤527，在步骤527中，于是将帧发送给TTL期满模块，以及以常规方式对这种期满的帧进行处理。

如果在步骤525中确定GAL是下一个(第二)标签，则处理移动到步骤521，在步骤521中解复用GAL和G-ACH(例如，根据RFC 5586)，以及接着在步骤523中将该帧发送给高层。在目的地节点的AH处理功能处，分组的全部上下文(包括标签)存在，并且可以用于寻址对应MEP。这是因为GAL和G-ACH是在不对最外层标签执行POP操作的情况下解复用的，该POP操作将导致丢失上下文。接着，可以使用OAM有效载荷内包含的标识符，例如用于连接性验证或者连续性检查。

如果在步骤503中确定接收帧没有期满，指示该节点不是出口节点，则MPLS机制以传统方式操作，其中在步骤505中识别标签空间。该步骤可以包括识别用于处理该特定帧的合适的输入标签映射(ILM)表。

接着，在步骤507中检查第一标签值。如果第一标签不是GAL(例如，因为GAL是标签栈中的下一个(第二)标签)，则处理移动到步骤509。在步骤509中，使用最外层标签找到NHLFE关键字。NHLFE关键字标识NHLFE表中的特定NHLFE。NHLFE关键字可以是例如行号。在步骤511中，检查NHLFE操作码(即，在步骤509中通过NHLFE关键字检索到的)以确定NHLFE操作码的属性。

如果在步骤511中确定NHLFE操作码是不同于POP(弹出)操作码的任何操作码(例如，交换、压入新标签，等等操作码)，则处理移动到步骤513。接着，在步骤515中检查下一跳。如果下一跳被指示为相同节点，则处理返回步骤503，在步骤503中再次开始该过程。如果在步骤515中确定下一跳被指示为另一节点，则在步骤517中根据RFC 3031分组转发操作处理该帧，以及在步骤519中相应地发送该帧。

如果在步骤511中确定NHLFE操作码是POP操作码，则处理前进到步骤522，在步骤522中弹出第一标签(例如，根据RFC 3031)，以及接着处理前进到步骤515，在步骤515中检查下一跳。注意，步骤522可以并作步骤513的一部分。

从步骤515开始的处理如上所述那样继续。换言之，如果在步骤515中确定下一跳被指示为相同节点，则处理返回步骤503，在步骤503中再次开始该过程。如果在步骤515中确定下一跳被指示为另一节点，则在步骤517中根据RFC 3031分组转发操作处理该帧，以及在步骤519中相应地发送该帧。

因此，应该理解，通过提供附加功能扩展了TTL期满处理功能。首先，检查栈上的第二标签(如果存在任何第二标签的话)，以及如果该第二标签是GAL，则将帧和所有上下文传给ACH处理功能。

从图6还可以看出，如果不存在TTL期满，则移除第一标签，以及基于第二标签继续进行转发。该第二标签可以是例如GAL，这意味着本地节点应该处理该分组。于是，在移除第二标签之后，找到具有OAM有效载荷的G-ACH。然而，在该步骤，第一标签和原始上下文已经丢失，并且不能用于连接验证。然而，对于连续性检查，仍可以使用该传统操作。

存在可以用于确定源和目的地MEP之间的跳数的各种备选方案。

根据一个实施例，连接设置过程可以确定跳数，并且将该信息提供给源和目的地。该实现取决于连接设置是以集中式方式(通过管理面)还是以分布式(通过控制面)方式完成的。

在集中式连接设置中，控制设置过程的实体具有对要建立的连接的全面了解。因此，其可以基于本地知识计算跳距离，以及将跳距离和其他配置参数一起发送给端点MEP。

在分布式连接设置中，控制面协议必须提供用于确定跳数的方法。如果GMPLS被用作MPLS-TP的控制面，则GMPLS连接供应协议(RSVP-TE)必须计算跳距离。一个选项是应用RSVP-TE的路由记录能力。第二选项是向RSVP-TE信令消息添加新的跳计数器，其计算MPLS-TP连接的物理跳的数目。

在连接建立之后(但是在连接性验证之前)，源MEP发送测量帧，其中该消息的TTL被设为公知的值，例如250。目的地节点可以通过从该公知值中减去OMA消息中的实际TTL值来计算离源节点的跳距离。于是，目的地MEP可以基于该结果通知源MEP。

已经存在的CC帧可以用于该目的。使用这些帧，目的地MEP知道其离源MEP的距离。然而，也可以使用新的距离测量消息；在该情况下，该消息指示测量，以及响应于其而从目的地MEP生成回复消息。

对于将该值回送给源MEP，可以使用备选方法。一个选项是用携带该值的可选字段来扩展目的地MEP向源MEP回复的CC消息。根据另一个选项，经由新的距离测量回复消息来回送该值。

应该注意，在使用CC消息而不是距离测量消息的情况下，应该通知目的地MEP大约何时向源回送测量到的距离。这可以使用下述选项之一来实现。一个选项是仅在接收到第一CC消息之后回送一次。第二选项是连续地回送测量到的距离，除非收到来自源的停止通知；该通知可以是第一CV消息，或者CC消息中的附加比特。应该理解，上述用于测量跳距离的选项假设：直到诸如已经完成测量这样的时间，路径是正确的或者静态的。

图7是示出根据本发明的另一个实施例的在出口节点18中的方法的流程图。与图5和6一样，该实施例示出了可以如何扩展通用MPLS数据面操作(例如，互联网工程任务组(IETF)RFC 3031)。图7的实施例规定了每个被监控的连接的专用标签空间，以及该标签空间用于寻址MEP。因此，根据该实施例，输入连接属于的标签空间标识了用于寻址MEP的上下文。RFC 3031过程例如针对每个平台和每个接口标签空间进行定义，而RFC 5331用于添加“上下文特定的标签空间”。

标签空间可以设想为仅在节点内具有含义的数字标识符。向在特定接口上接收的标签值分配特定的标签空间标识符。这意味着，在该接口上接收到的、且携带了所定义的第一标签的每个帧属于上下文特定的标签空间。于是，可以剪除(prune)第一标签，并且对第二标签(例如，GAL)执行检查。在该步骤中，标签空间标识符将仍是可用的，并且可以与帧一起提供给G-ACH解复用层。如果标签空间标识符不可用，则可在某些限制下使用NHLFE关键字。

因此，该实施例定义了针对特定输入标签的专用标签空间，以及规定了针对该标签的专用标签映射表(ILM)。下面给出更详细的说明。

在步骤601中，接收MPLS帧。与图5和6一样，图7的实施例示出为具有生存时间(TTL)机制操作。在步骤603中，首先确定生存时间(TTL)值是否已经达到指示帧已经期满的预定值，例如1。如果达到，则处理移动到步骤627，由此将帧发送给TTL期满模块，以及以常规方式对这种期满的帧进行处理。

如果在步骤603中确定接收帧没有期满，则在步骤605中识别标签空间。该步骤可以包括识别用于处理该特定帧的合适的输入标签映射(ILM)表。标签空间定义标签值的范围，即仅在标签空间内保证标签值的唯一性。理论上，标签空间和标签值一起定义了要对接收帧执行的操作。标签空间可以绑定到节点，绑定到节点的接口，或者绑定到隧道端点(即利用标识该隧道的标签值)。

因为栈中的第一标签定义了标签空间，接下来在步骤607中，检查下一个(第二)标签的值。换言之，不检查第一标签的标签值(其通常会在MPLS操作的该阶段发生)，而是替代为检查下一个标签(即，第二标签)的标签值。如果下一个(第二)标签不是GAL，则处理移动到步骤609。在步骤609中，使用下一个(第二)标签找到该NHLFE关键字。该NHLFE关键字标识NHLFE表中的特定NHLFE。NHLFE关键字可以是例如行号。在步骤611中，检查NHLFE操作码(即，在步骤609中通过NHLFE关键字检索到的)以确定NHLFE操作码的属性。

如果在步骤611中确定NHLFE操作码是不同于POP(弹出)操作码的任何操作码(例如，交换、压入新标签，等等操作码)，则处理移动到步骤613。接着，在步骤615中检查下一跳。如果下一跳被指示为相同节点，即当前节点，则处理返回步骤603，在步骤603中再次开始该过程。如果在步骤615中确定下一跳被指示为另一节点，则在步骤617中根据RFC 3031分组转发操作处理该帧，以及在步骤619中相应地发送该帧。

如果在步骤611中确定NHLFE操作码是POP操作码，则处理前进到步骤621，在步骤621中弹出第一标签(例如，根据RFC 3031)，接着处理移动到步骤615，在步骤615中，检查下一跳。应该注意，步骤621可以并作步骤613的一部分。

从步骤615开始的处理如上所述那样继续。换言之，如果在步骤615中确定下一跳被指示为相同节点，则处理返回步骤603，在步骤603中再次开始该过程。如果在步骤615中确定下一跳被指示为另一节点，则在步骤617中根据RFC 3031分组转发操作处理该帧，以及在步骤619中相应地发送该帧。

在图7的实施例中，尽管丢失了第一标签的确切值，但是第一标签定义了标签空间，并且该标签空间明确地定义了连接自身。如此，可以使用标签空间来定义上下文描述符。换言之，第一标签描述了上下文，该上下文用于寻址MEP。因此，第一标签寻址MEP，并且第二标签仅是GAL，以及第二标签指示应该将帧发送给GAL和G-ACH解复用。

从上文可以理解图7的实施例重用了例如RFC 5331的过程(从RFC3031派生的)，以提供要分配给每个被监控的连接的专用标签空间。出口节点可以基于下面列出的准则确定使用哪个标签空间。如果标签空间实例被绑定到节点，则将该“默认”标签空间分配给任何接收帧。如果标签空间实例被绑定到接口(端口)，则节点将该标签空间分配给在该接口/端口上接收的任何帧。如果标签空间实例被绑定到隧道端点，则节点将该标签空间分配给在该隧道上接收的任何帧。这三种标签空间类别可以分配为每个节点、每个接口、以及上下文特定的标签空间。

连接专用的ILM表可以包含：

●指向以隧道方式通过被监控的连接、并且在节点处被解复用的客户端连接的标签条目

●指向封装的伪线流的标签条目

●在关联信道是针对被监控的连接而定义的情况下指向GAL(标签值13)的标签条目

●指向定义针对非封装的客户端流的处理的显式空标签(值O)的标签条目。

应该注意，ILM中的每个条目可以指向NHLFE。于是，通过针对这种上下文标签空间的GAL的标签条目所寻址的NHLFE可以编码上下文的信息。以这种方式，在其上接收帧的连接可以被识别并且可以用于寻址MEP。连接信息还可以用于执行后续操作，诸如执行连接验证。

图8示出了根据本发明的实施例的分组交换网络的节点100。节点100适合于操作为关于图2描述的出口节点18。

节点100包括接收电路102，用于从连接的节点接收数据业务分组。将接收到的分组传递给处理电路104，处理电路104例如根据关于图3-7描述的任意方法处理分组。如果确定接收的分组具有GAL标签，则将分组传递给GAL解复用电路108，GAL解复用电路108确定要对分组执行的合适操作。例如，如果分组被识别为OAM分组，则GAL解复用电路108可以通过接口110将分组转发给MEP。如果接收的分组不具有GAL标签，则处理电路104可以通过接口电路106将分组转发给与其连接的另外的节点。因此，经由接口电路110，可以连接提供针对LSP和段层的其他功能的OAM、保护功能等等。

应该理解，上面描述的各种实施例支持基于IETF BFD的、基于ITU-TY.1731的、或能够在LSP隧道和段层的情况下满足MPLS-TP连接性验证的要求的类似连接验证功能。例如，当使用上面的实施例中描述的提案之一时，可以检测在两个ME之间的不期望的连接性(例如，错误的合并，或者错误的连接)，其中来自每个ME的MEP位于相同的节点上。没有这些扩展，所述功能不能够检测错误。

应该注意，上面描述的实施例可应用于解决LSP隧道层的情况下的问题。图6和7的实施例可应用于解决段层情况下的问题。

应该注意，上述实施例说明了本发明，而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不偏离本发明的范围的情况下设计多个备选实施例。词“包括”不排除与权利要求中列出的单元和步骤不同的单元或步骤，“一”或“一个”不排除复数，并且单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干单元的功能。权利要求中任何附图标记不应该解释为限制权利要求的范围。

Claims (17)

1.一种多协议标签交换MPLS通信网络的节点中的方法，所述方法包括步骤：

接收MPLS帧，所述MPLS帧具有包括第一标签和第二标签的标签栈；

其特征在于以下步骤：

确定所述帧是否已经到达其端接节点，以及

如果所述帧已经到达其端接节点，则检查标签栈中的第二标签以确定第二标签是否与通用关联信道标签GAL有关，以及

如果第二标签与通用关联信道标签GAL有关，则存储基于表征已在其上接收帧的端接的连接的关键属性来构建的上下文描述符，以在执行连接验证CV、连续性检查CC、或者需要帧的起源的标识的其他功能时供操作、管理和维护OAM功能在对帧的后续处理期间使用，以及

对帧进行路由，以用于通用关联信道报头G-ACH处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述帧是否已经到达其端接节点的步骤包括：检查标签栈中的第一标签的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述检查标签栈中的第一标签的步骤包括检查第一标签是否与弹出操作关联的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述帧是否已经到达其端接节点的步骤包括：检查与帧一起接收的生存时间TTL信息的步骤。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述存储上下文描述符的步骤包括：存储第一标签以供所述操作、管理和维护OAM功能的将来处理的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中存储上下文描述符的步骤还包括：存储标签空间信息的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中存储步骤包括：在检查第二标签之前存储第一标签和标签空间信息的步骤，以及

如果第二标签是GAL，则保留第一标签和标签空间信息；以及

如果第二标签不是GAL，则丢弃第一标签和标签空间信息。

8.根据权利要求6所述的方法，其中存储步骤包括：在检查步骤已经确定第二标签是GAL之后存储第一标签和标签空间信息的步骤。

9.根据权利要求5所述的方法，其中存储步骤包括：在用于存储标签栈历史的存储器中存储上一个处理的标签的步骤。

10.根据权利要求1所述的方法，其中检查第二标签的步骤是响应于接收帧中设置了状态比特而执行的，所述状态比特指示所述连接是被监控的连接。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所存储的上下文描述符根据在接收到的MPLS帧的标签空间中提供的信息，其中向每个被监控的连接分配标签空间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中针对每个标签空间提供单独的输入标签映射(ILM)表。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中针对被监控的连接的标签空间用于寻址维护端点MEP。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述上下文描述符是使用下一跳标签转发条目NHLFE关键字存储的。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

解复用所接收的帧，以获得与操作、管理和维护OAM功能有关的数据；

基于所解复用出的数据中包含的路由信息将所述帧路由给维护端点MEP；以及

使用所存储的上下文描述符执行连接性检查。

16.一种多协议标签交换MPLS通信网络的节点，所述节点包括：

接收装置，用于接收MPLS帧，所述MPLS帧具有包括第一标签和第二标签的标签栈；其特征在于所述该节点被配置为：

确定所述帧是否已经到达其端接节点，以及，如果所述帧已经到达其端接节点，则：

检查标签栈中的第二标签以确定第二标签是否与通用关联信道标签GAL有关；以及，如果第二标签与通用关联信道标签GAL有关，则

存储基于表征已在其上接收帧的端接的连接的关键属性来构建的上下文描述符，以在执行连接验证CV、连续性检查CC、或者需要帧的起源的标识的其他功能时供操作、管理和维护OAM功能在对所述帧的后续处理期间使用；以及

对所述帧进行路由，以用于通用关联信道报头G-ACH处理。

17.根据权利要求16所述的节点，其中所述节点进一步配置为执行根据权利要求2-15中任一项所述的方法。